数据的加密传输——单片机上实现TEA加密解密算法

　　各位大侠在做数据传输时，有没有考虑过把数据加密起来进行传输，若在串口或者无线中把所要传的数据加密起来，岂不是增加了通信的安全性。常用的加密解密算法比如DES、RSA等，受限于单片机的内存和运算速度，实现起来比较困难，但一种叫TEA的加密算法特别适合单片机使用。

　　TEA(Tiny Encryption Algorithm)是一种简单高效的加密算法，以加密解密速度快，实现简单著称。算法很简单，TEA算法每一次可以操作64-bit(8-byte)，采用128-bit(16-byte)作为key，算法采用迭代的形式，推荐的迭代轮数是64轮，最少32轮。目前我只知道QQ一直用的是16轮TEA。

　　我之前做过一个数字的无线对讲机，把语音数据加密后发送，双方事先规定好公共的密钥，就可以进行加密和解密了。至于TEA算法速度，在我看来确实很快，我当时用的是16位的msp430单片机，晶振只有6M，每秒钟大概可以进行两三百次加密和解密的操作（一次加密和解密32字节）。

　　说到加密，最简单的方式就是把要发送的数据和同样长度的密码进行异或运算，得到新的数据就是加密后的数据，然后，接收方把加密数据和密码进行异或就能得到原始数据。但这种异或的方法安全性如何，我也说不清楚。

　　下面上传了c++实现的TEA算法，可以在vc里面调试看看。我把它改了改，让它适合单片机使用，下面的TEA.h和TEA.c可以包含在你的工程里面。使用时，根据你所要加密的数据包长度修改宏定义BLOCK_SIZE，密钥的长度是16字节。数据和密钥都是存放在数组里面的，比如：

//TEA密钥

unsigned char TEA_key[16]=

{ 

    0x01,0x02,0x03,0x04,0x05,0x06,0x07,0x08,

    0x09,0x0A,0x0B,0x0C,0x0D,0x0E,0x0F,0x10

};

//数据缓冲区

unsigned char TX_buffer[32];

unsigned char RX_buffer[32];

加密时使用函数：

btea_encrypt(TX_buffer,TEA_key);      //TEA加密

这样，数组TX_buffer里面的新内容就是加密后的数据。

接收到的密文数据存放在RX_buffer里面，调用下面函数：

decrpyt(RX_buffer,TEA_key);      //TEA解密

就能得到之前的明文。

/*******************

  TEA加密解密算法

*******************/

#include "TEA.h"

#define MX                (z>>5^y<<2)+(y>>3^z<<4)^(sum^y)+(k[p&3^e]^z)

#define DELTA             0x9e3779b9

#define S_LOOPTIME        1        //5

#define BLOCK_SIZE        31       //PAGE_SIZE,根据你所要加密的数据包长度修改此参数(单位:字节)

/* 

*key  maybe 128bit =16 Bytes.

*buf  maybe BLOCK_SIZE

*/

void btea_encrypt( unsigned char* buf, unsigned char* key )

{

    unsigned char n=BLOCK_SIZE/4;

    unsigned long *v=(unsigned long *)buf;

    unsigned long *k=(unsigned long *)key;

    unsigned long z = v[n - 1],y = v[0],sum = 0,e ;

    unsigned char p,q ;

    // Coding Part 

    q = S_LOOPTIME + 52 / n ;

    while ( q-- > 0 )

    {

        sum += DELTA ;

        e = sum >> 2 & 3 ;

        for ( p = 0 ; p < n - 1 ; p++ )

          y = v[p + 1],

          z = v[p] += MX;

          y = v[0] ;

        z = v[n - 1] += MX;

    }

}

/*

*key  maybe 128bit =16Bytes.

*buf  maybe BLOCK_SIZE

inbuf == outbuf == buf

*/

void btea_decrpyt( unsigned char* buf, unsigned char* key )

{

    unsigned char n=BLOCK_SIZE/4;

    unsigned long *v=(unsigned long *)buf;

    unsigned long *k=(unsigned long *)key;

    unsigned long z = v[n - 1],y = v[0],sum = 0,e ;

    unsigned char  p,q ;

    //Decoding Part...

    q = S_LOOPTIME + 52 / n ;

    sum = q * DELTA ;

    while ( sum != 0 )

    {

        e = sum >> 2 & 3 ;

        for ( p = n - 1 ; p > 0 ; p-- )

            z = v[p - 1],

            y = v[p] -= MX;

            z = v[n - 1] ;

        y = v[0] -= MX;

        sum -= DELTA ;

    }

}

#ifndef __TEA_h__

#define __TEA_h__

//TEA加密函数

void btea_encrypt( unsigned char* buf, unsigned char* key );

//TEA解密函数

void btea_decrpyt( unsigned char* buf, unsigned char* key );

#endif